第8章PCB印制电路板基础
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第8章PCB印制电路板基础
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/27
第8章PCB印制电路板基础
→双击进入设计界面 ② File/ New 菜单→ Wizard页面→双击
Printed Circuit Board Wizard图标→参数 设置→进入
第8章PCB印制电路板基础
PCB管理器
封装库浏览 器
元件封装名称浏览器
工作区
元件封装浏览器 当前工作层
第8章PCB印制电路板基础
2.编辑器界面缩放（P143） 3.工具栏（P144）
图4-19 工作层面管第理8对章P话C框B印制电路板基础
2.用菜单命令Design→ Options打开或关闭层 （P147图8-18）
3.用菜单命令Design→ Mechanical Layers设置机 械层（P148图8-19）
第8章PCB印制电路板基础
4.当前工作层选择 在布线时，必须先选择相应的工作层，
(6)阻焊膜层（Paste Mask Layers）。涂在焊盘以外的地 方，阻止这些部位上锡。分为顶层阻焊层和底层阻焊 层。
第8章PCB印制电路板基础
(7)禁止布线层（Keep Out Layer）。禁止布线层 定义放置元件和布线区域范围，一般禁止布线 区域必须是一个封闭区域。
(8)多层（Multi Layer）。用于放置电路板上所 有的穿透式焊盘和过孔。
注释Comment
第8章PCB印制电路板基础
3. 元件封装的分类 • 插针式封装（THT）：安装焊接时，元件引脚
将通过焊盘中心孔穿过PCB板，焊盘层属性是 MultiLayer • 表贴式封装（SMT）：安装焊接时，引脚是贴 附在PCB板表面上的，焊盘层属性必须为单一 表面（Toplayer或Bottomlayer)
2. 元件封装和原理图元件的关系
原理图中的元件是元件符号，表示单元电路功 能模块，和实际的物理元件没有关系； PCB设计中 的元件封装是实际元件的物理尺寸。
属性对应关系
原理图元件
元件封装
封装Footprint
封装Footprint
流水号Designator
流水号Designator
元件类型Part Type
亮度； • 选中Connect显示网络飞线； • 选中Pad Holes显示焊盘的钻孔； • 选中Via Holes显示过孔的钻孔。
第8章PCB印制电路板基础
• 可视栅格设置 ✓ Visible 1：第一组可视栅格间距，这组可视栅格
只有在工作区放大到一定程度时才会显示，一 般比第二组可视栅格间距小； ✓ Visible 2：第二组可视栅格间距，进入PCB编辑 器时看到的栅格是第二组可视栅格。
两种。 • 在Measurement Units中选择所用的单位制，有
Imperial（英制）和Metric（公制）两种（执行 View→ Toggle Units也可以实现英制和公制的切 换）。
第8章PCB印制电路板基础
8.4.2 用Tools→ Preferences菜单命令设置画图 环境
• Options选项卡：设置特殊功能 • Display选项卡：设置屏幕显示和元件显示模
⑷丝印层(Silkscreen layers)。主要用于放置元件的外形 轮廓、元件标号和元件注释等信息，包括顶层丝印层 (Top Overlay)和底层丝印层（Bottom Overlay）两种。
⑸助焊膜层（Solder Mask layers）。涂在焊盘上，提高 可焊性能。分为顶层助焊层和底层助焊层。
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
8.1.2 元件封装
1. 定义 元件封装是指实际元件焊接到电路
板上时所指示的外观和焊盘位置。封装 仅仅是空间的概念，不同的元件可以使 用同一个元件封装，同种元件也可以有 不同的封装形式。
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
8.1 印刷电路板基础
8.1.1 印刷电路板的结构 1. 单面板：仅一面敷铜，只能在敷铜的一
面布线，布线困难，需要跳线连接不能 连通的铜膜线。 2. 双面板：双面敷铜，双面都可以布线。 3. 多面板：三层以上的电路板，即包括内 层的电路板。
第8章PCB印制电路板基础
封装类型 电阻类无源元件 无源电容元件
有源电容元件
二极管 晶体管 可变电阻 双列直插式元件 单列直插式元件 石英晶体
常见元件封装 封装名称
AXIAL0.3～ AXIAL1.0 RAD0.1～RAD0.4
RB.2/.4～RB.5/1.0
DIODE0.4、 DIODE0.7 TO-xxx或TOxxx VR1～VR5 DIP-xx或DIPxx SIP-xx或SIPxx XTAL1
第8章PCB印制电路板基础
元件的封装
第8章PCB印制电路板基础
4. 元件封装的名称 元件类型＋焊盘距离（焊盘数）＋元件外形尺寸
如电阻的封装AXIAL0.3中的0.3表示管脚间 距 为 0.3 英 寸 或 300mil （ 1 英 寸 =1000mil ） ； 双 列直插式IC的封装DIP8中的8表示集成块的管 脚数为8。
然后再进行布线。 设置当前工作层可以用鼠标左键单
击工作区下方工作层标签栏上的某一个工 作层实现，如图所示。
图4-24 设置当前工作层
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8.4 设置PCB电路设计参数
8.4.1 用Design→ Options菜单命令设置板层和栅格
1. Layers选项卡 （1）打开或关闭板层 （2）System区域 • 选中DRC Error将违反设计规则的图件显示为高
钻孔
插针式焊盘
表面贴片式焊盘
图4-3 焊盘示意图
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3.过孔（Via） 用于连通不同板层上的铜膜导线。
第8章PCB印制电路板基础
过孔的分类 • 穿透式（Through）过孔：是穿通所有敷铜层的过孔。 • 盲孔（Blind）/半隐藏式过孔：从顶层到内层或从内
层到底层的过孔。 • 埋孔（Buried）/隐藏式过孔：在内层之间的过孔。
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4. 填充（Fill） 用于制作PCB插件的接触面或大面积电源
或地。 5.多边形铺铜（Polygon Plane）
用于大面积电源或接地，增强系统抗干扰 性。
第8章PCB印制电路板基础
8.2 进入PCB设计编辑器
1. 方法 ① File/New 菜单→选择PCB Document图标
以调节工作层面的上下关系。 • 选中某个工作层，单击【Properties】按钮，可
以改变该工作层面的名称（Name）和敷铜的厚 度（Copper thickness）。
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（2）Menu菜单 见P146图8-17
图4-20 定义工作层
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8.3.2 层的分类
第8章PCB印制电路板基础
2.Options选项卡 • Snap X(Y）：设置光标在X(Y)方向上的位移量Leabharlann Baidu • Component X(Y)：设置元件在X(Y)方向上的位
移量。 • 电气栅格设置。必须选中Electrical Grid复选框，
再设置电气栅格间距。 • 可视栅格样式设置。有Dots(点状)和Lines(线状)
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8.3 设置电路板工作层
板层分为敷铜层和非敷铜层，平常所说的 几层板是指敷铜层的层数。一般敷铜层上放置 焊盘、导线等完成电气连接；在非敷铜层上放 置元件描述字符或注释字符等；还有一些层面 用来放置一些特殊的图形来完成一些特殊的作 用或指导生产。
敷铜层包括顶层（又称元件面）、底层 （又称焊接面）、中间层、电源层、地线层等； 非敷铜层包括印记层（又称丝网层）、禁止布 线层、阻焊层、助焊层、钻孔层等。
连接意义；
• 飞线（预拉线）：在电路进行自动布线 时，供观察用的类似橡皮筋的网络连 线，网络飞线不是实际连线，没有电 气连接意义。
第8章PCB印制电路板基础
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2. 焊盘（Pad） 焊盘用于放置焊锡、连接导线和元件引
脚。 焊盘的分类 • 插针式：插针式焊盘必须钻孔 • 表贴式：表面贴片式焊盘无须钻孔
说明（单位英寸）
数字表示焊盘间距 数字表示焊盘间距 斜杠前的数字表示焊盘 间距，斜杠后的数字表 示电容外直径 数字表示焊盘间距 xxx表示晶体管的类型
xx表示引脚个数 xx表示引脚个数
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8.1.3 PCB中的其它设计对象
1. 铜膜导线（Track） • 铜膜导线： 连接焊盘的铜线，具有电气
(9)钻孔层（Drill Layers）。钻孔层提供制造过程 的钻孔信息，包括钻孔指示图（Drill Guide） 和钻孔图（Drill Drawing）。
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8.3.3 层的设置
1. 用 Layer Stack Manager层管理器设置 内层及多层板 执行Design→ Layer Stack Manager 菜单命令。
（1） 按钮功能 • 【Add Layer】按钮可在顶层之下添加中间层
Mid Layer，共可添加30层； • 【Add Plane】按钮可添加内部电源/接地层，共
可添加16层。 • 如果要删除某层，可以先选中该层，然后单击
【Delete】按钮； • 单击【Move Up】按钮或【Move Down】按钮可
第8章PCB印制电路板基础
Protel 99SE提供32个信号层、16个内层、 16个机械层及其它多个非布线层。
8.3.1 层管理器
执行Design→ Layer Stack Manager菜单命 令，屏幕弹出Layer Stack Manager（工作层面 管理）对话框。
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基 础
2020/11/27
第8章PCB印制电路板基础
在实际电路设计中，完成原理图绘制后， 最终需要将电路中的实际元件安装在印制 电路板（Printed Circuit Board，简称 PCB）上。原理图的绘制解决了电路的逻 辑连接，而电路元件的物理连接是靠PCB 上的铜箔实现。
⑵内部电源/接地层(Internal plane layers)。共有16个 电源/接地层（Plane1～16），主要用于布设电源线 及地线，可以给内部电源/接地层命名一个网络名， 在设计过程中PCB编辑器能自动将同一网络上的焊 盘连接到该层上。幻灯片 12
第8章PCB印制电路板基础
⑶机械层(Mechanical layers)。共有16个机械层 （Mech1～16），一般用于设置印制板的机械外形尺 寸、数据标记、装配说明及其它机械信息。
⑴信号层(Signal layers)。信号层主要用于放置与信号 有关的电气元素，共有32个信号层。其中顶层 （Top layer）和底层（Bottom layer）可以放置元 件和铜膜导线，其余30个为中间信号层（Mid layer1～30），只能布设铜膜导线，置于信号层上 的元件焊盘和铜膜导线代表了电路板上的敷铜区。
式 • Colors选项卡： 设置层的颜色 • Show/Hide选项卡：设置各种图形的显示模
式
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8.5 电路板设计步骤
1）绘制原理图，进行电气规则检查 （ERC），生成网络表；
2）规划电路板（生成PCB文件，确定电路 板层数，画板框）；
3）设置PCB图纸的参数； 4）装载封装库； 5）调入网络表；
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演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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→双击进入设计界面 ② File/ New 菜单→ Wizard页面→双击
Printed Circuit Board Wizard图标→参数 设置→进入
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PCB管理器
封装库浏览 器
元件封装名称浏览器
工作区
元件封装浏览器 当前工作层
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2.编辑器界面缩放（P143） 3.工具栏（P144）
图4-19 工作层面管第理8对章P话C框B印制电路板基础
2.用菜单命令Design→ Options打开或关闭层 （P147图8-18）
3.用菜单命令Design→ Mechanical Layers设置机 械层（P148图8-19）
第8章PCB印制电路板基础
4.当前工作层选择 在布线时，必须先选择相应的工作层，
(6)阻焊膜层（Paste Mask Layers）。涂在焊盘以外的地 方，阻止这些部位上锡。分为顶层阻焊层和底层阻焊 层。
第8章PCB印制电路板基础
(7)禁止布线层（Keep Out Layer）。禁止布线层 定义放置元件和布线区域范围，一般禁止布线 区域必须是一个封闭区域。
(8)多层（Multi Layer）。用于放置电路板上所 有的穿透式焊盘和过孔。
注释Comment
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3. 元件封装的分类 • 插针式封装（THT）：安装焊接时，元件引脚
将通过焊盘中心孔穿过PCB板，焊盘层属性是 MultiLayer • 表贴式封装（SMT）：安装焊接时，引脚是贴 附在PCB板表面上的，焊盘层属性必须为单一 表面（Toplayer或Bottomlayer)
2. 元件封装和原理图元件的关系
原理图中的元件是元件符号，表示单元电路功 能模块，和实际的物理元件没有关系； PCB设计中 的元件封装是实际元件的物理尺寸。
属性对应关系
原理图元件
元件封装
封装Footprint
封装Footprint
流水号Designator
流水号Designator
元件类型Part Type
亮度； • 选中Connect显示网络飞线； • 选中Pad Holes显示焊盘的钻孔； • 选中Via Holes显示过孔的钻孔。
第8章PCB印制电路板基础
• 可视栅格设置 ✓ Visible 1：第一组可视栅格间距，这组可视栅格
只有在工作区放大到一定程度时才会显示，一 般比第二组可视栅格间距小； ✓ Visible 2：第二组可视栅格间距，进入PCB编辑 器时看到的栅格是第二组可视栅格。
两种。 • 在Measurement Units中选择所用的单位制，有
Imperial（英制）和Metric（公制）两种（执行 View→ Toggle Units也可以实现英制和公制的切 换）。
第8章PCB印制电路板基础
8.4.2 用Tools→ Preferences菜单命令设置画图 环境
• Options选项卡：设置特殊功能 • Display选项卡：设置屏幕显示和元件显示模
⑷丝印层(Silkscreen layers)。主要用于放置元件的外形 轮廓、元件标号和元件注释等信息，包括顶层丝印层 (Top Overlay)和底层丝印层（Bottom Overlay）两种。
⑸助焊膜层（Solder Mask layers）。涂在焊盘上，提高 可焊性能。分为顶层助焊层和底层助焊层。
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8.1.2 元件封装
1. 定义 元件封装是指实际元件焊接到电路
板上时所指示的外观和焊盘位置。封装 仅仅是空间的概念，不同的元件可以使 用同一个元件封装，同种元件也可以有 不同的封装形式。
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第8章PCB印制电路板基础
8.1 印刷电路板基础
8.1.1 印刷电路板的结构 1. 单面板：仅一面敷铜，只能在敷铜的一
面布线，布线困难，需要跳线连接不能 连通的铜膜线。 2. 双面板：双面敷铜，双面都可以布线。 3. 多面板：三层以上的电路板，即包括内 层的电路板。
第8章PCB印制电路板基础
封装类型 电阻类无源元件 无源电容元件
有源电容元件
二极管 晶体管 可变电阻 双列直插式元件 单列直插式元件 石英晶体
常见元件封装 封装名称
AXIAL0.3～ AXIAL1.0 RAD0.1～RAD0.4
RB.2/.4～RB.5/1.0
DIODE0.4、 DIODE0.7 TO-xxx或TOxxx VR1～VR5 DIP-xx或DIPxx SIP-xx或SIPxx XTAL1
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元件的封装
第8章PCB印制电路板基础
4. 元件封装的名称 元件类型＋焊盘距离（焊盘数）＋元件外形尺寸
如电阻的封装AXIAL0.3中的0.3表示管脚间 距 为 0.3 英 寸 或 300mil （ 1 英 寸 =1000mil ） ； 双 列直插式IC的封装DIP8中的8表示集成块的管 脚数为8。
然后再进行布线。 设置当前工作层可以用鼠标左键单
击工作区下方工作层标签栏上的某一个工 作层实现，如图所示。
图4-24 设置当前工作层
第8章PCB印制电路板基础
8.4 设置PCB电路设计参数
8.4.1 用Design→ Options菜单命令设置板层和栅格
1. Layers选项卡 （1）打开或关闭板层 （2）System区域 • 选中DRC Error将违反设计规则的图件显示为高
钻孔
插针式焊盘
表面贴片式焊盘
图4-3 焊盘示意图
第8章PCB印制电路板基础
3.过孔（Via） 用于连通不同板层上的铜膜导线。
第8章PCB印制电路板基础
过孔的分类 • 穿透式（Through）过孔：是穿通所有敷铜层的过孔。 • 盲孔（Blind）/半隐藏式过孔：从顶层到内层或从内
层到底层的过孔。 • 埋孔（Buried）/隐藏式过孔：在内层之间的过孔。
第8章PCB印制电路板基础
4. 填充（Fill） 用于制作PCB插件的接触面或大面积电源
或地。 5.多边形铺铜（Polygon Plane）
用于大面积电源或接地，增强系统抗干扰 性。
第8章PCB印制电路板基础
8.2 进入PCB设计编辑器
1. 方法 ① File/New 菜单→选择PCB Document图标
以调节工作层面的上下关系。 • 选中某个工作层，单击【Properties】按钮，可
以改变该工作层面的名称（Name）和敷铜的厚 度（Copper thickness）。
第8章PCB印制电路板基础
（2）Menu菜单 见P146图8-17
图4-20 定义工作层
第8章PCB印制电路板基础
8.3.2 层的分类
第8章PCB印制电路板基础
2.Options选项卡 • Snap X(Y）：设置光标在X(Y)方向上的位移量Leabharlann Baidu • Component X(Y)：设置元件在X(Y)方向上的位
移量。 • 电气栅格设置。必须选中Electrical Grid复选框，
再设置电气栅格间距。 • 可视栅格样式设置。有Dots(点状)和Lines(线状)
第8章PCB印制电路板基础
8.3 设置电路板工作层
板层分为敷铜层和非敷铜层，平常所说的 几层板是指敷铜层的层数。一般敷铜层上放置 焊盘、导线等完成电气连接；在非敷铜层上放 置元件描述字符或注释字符等；还有一些层面 用来放置一些特殊的图形来完成一些特殊的作 用或指导生产。
敷铜层包括顶层（又称元件面）、底层 （又称焊接面）、中间层、电源层、地线层等； 非敷铜层包括印记层（又称丝网层）、禁止布 线层、阻焊层、助焊层、钻孔层等。
连接意义；
• 飞线（预拉线）：在电路进行自动布线 时，供观察用的类似橡皮筋的网络连 线，网络飞线不是实际连线，没有电 气连接意义。
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基础
2. 焊盘（Pad） 焊盘用于放置焊锡、连接导线和元件引
脚。 焊盘的分类 • 插针式：插针式焊盘必须钻孔 • 表贴式：表面贴片式焊盘无须钻孔
说明（单位英寸）
数字表示焊盘间距 数字表示焊盘间距 斜杠前的数字表示焊盘 间距，斜杠后的数字表 示电容外直径 数字表示焊盘间距 xxx表示晶体管的类型
xx表示引脚个数 xx表示引脚个数
第8章PCB印制电路板基础
8.1.3 PCB中的其它设计对象
1. 铜膜导线（Track） • 铜膜导线： 连接焊盘的铜线，具有电气
(9)钻孔层（Drill Layers）。钻孔层提供制造过程 的钻孔信息，包括钻孔指示图（Drill Guide） 和钻孔图（Drill Drawing）。
第8章PCB印制电路板基础
8.3.3 层的设置
1. 用 Layer Stack Manager层管理器设置 内层及多层板 执行Design→ Layer Stack Manager 菜单命令。
（1） 按钮功能 • 【Add Layer】按钮可在顶层之下添加中间层
Mid Layer，共可添加30层； • 【Add Plane】按钮可添加内部电源/接地层，共
可添加16层。 • 如果要删除某层，可以先选中该层，然后单击
【Delete】按钮； • 单击【Move Up】按钮或【Move Down】按钮可
第8章PCB印制电路板基础
Protel 99SE提供32个信号层、16个内层、 16个机械层及其它多个非布线层。
8.3.1 层管理器
执行Design→ Layer Stack Manager菜单命 令，屏幕弹出Layer Stack Manager（工作层面 管理）对话框。
第8章PCB印制电路板基础
第8章PCB印制电路板基 础
2020/11/27
第8章PCB印制电路板基础
在实际电路设计中，完成原理图绘制后， 最终需要将电路中的实际元件安装在印制 电路板（Printed Circuit Board，简称 PCB）上。原理图的绘制解决了电路的逻 辑连接，而电路元件的物理连接是靠PCB 上的铜箔实现。
⑵内部电源/接地层(Internal plane layers)。共有16个 电源/接地层（Plane1～16），主要用于布设电源线 及地线，可以给内部电源/接地层命名一个网络名， 在设计过程中PCB编辑器能自动将同一网络上的焊 盘连接到该层上。幻灯片 12
第8章PCB印制电路板基础
⑶机械层(Mechanical layers)。共有16个机械层 （Mech1～16），一般用于设置印制板的机械外形尺 寸、数据标记、装配说明及其它机械信息。
⑴信号层(Signal layers)。信号层主要用于放置与信号 有关的电气元素，共有32个信号层。其中顶层 （Top layer）和底层（Bottom layer）可以放置元 件和铜膜导线，其余30个为中间信号层（Mid layer1～30），只能布设铜膜导线，置于信号层上 的元件焊盘和铜膜导线代表了电路板上的敷铜区。
式 • Colors选项卡： 设置层的颜色 • Show/Hide选项卡：设置各种图形的显示模
式
第8章PCB印制电路板基础
8.5 电路板设计步骤
1）绘制原理图，进行电气规则检查 （ERC），生成网络表；
2）规划电路板（生成PCB文件，确定电路 板层数，画板框）；
3）设置PCB图纸的参数； 4）装载封装库； 5）调入网络表；